Verfahren zur Führung eines langgestreckten Elementes

Abstract

 Ein langgestrecktes Element, z. B. ein Rußbläser zur Reinigung von Wandflächen, wird entlang einer vorgegebenen, mäanderförmigen Blasfigur geführt. Das Element ist in zwei auf Abstand angeordneten Kardangelenken (3, 4) gehalten, von denen ein erstes ortsfest angeordnet und das zweite auf einer ersten Spindel (6) axial verschiebbar ist, deren Enden auf zwei parallel angeordneten zweiten Spindeln (8) axial verschiebbar sind. Der ersten und einer der zweiten Spindeln (6, 8) sind je zwei berührungslose induktiver Endschalter (11, 12, 13, 14) zugeordnet, die mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (16) verbunden sind. Die Endschalter (13, 14) registrieren einen Referenzpunkt in horizontaler und vertikaler Richtung, und zwei Endschalter (11, 12) registrieren die Umdrehungen der Spindeln (6, 8) als Maß für einen zurückgelegten Weg des zweiten Kardangelenkes (4). Die wegproportionalen Impulse der Endschalter (11, 12) werden in der Steuerung (16) mit der vorgegebenen Blasfigur verglichen, und die Spindeln (6, 8) werden nach Maßgabe der Blasfigur angesteuert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Führung eines langgestreckten Elementes mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

[0002] Ein solches langgestrecktes Element kann das Lanzenrohr eines Rußbläsers zur Reinigung von Wandflächen einer von einem Wärmeaustauschmedium durchströmten und durch staubbeladenes Rauchgas beaufschlagten Rohrwand sein (DE-OS 41 42 448). Der aus dem Rußbläser austretende Wasserstrahl befreit die Wandfläche von Staubablagerungen. Damit dieser Blasstrahl die gesamte Wandfläche bestreichen kann, wird das Lanzenrohr so geführt, daß dessen Austrittsende abschnittsweise einen horizontalen und anschließend einen vertikalen Wegabschnitt beschreibt und so insgesamt einen mäanderförmigen Bewegungsablauf ausführt. Die Einhaltung dieser Blasfigur wird dadurch erreicht, daß jeweils eine Spindel über einen bestimmten Zeitabschnitt mit gleichbleibender Drehgeschwindigkeit angetrieben und daß danach die andere Spindel eingeschaltet wird. Im Betrieb unter rauhen Betriebsbedingungen können die Spindeln aufgrund von Verschmutzung oder Verschleiß schwergängig werden. Da die Spindeln aber über die Zeit gesteuert sind, kann in einem solchen Fall bereits in eine neue Bewegungsrichtung umgeschaltet werden, bevor der vorgesehene Umkehrpunkt der Blasfigur erreicht ist. Auf diese Weise wird die Wandfläche nur unvollkommen gereinigt.

[0003] Um mit Hilfe des obengenannten Rußbläsers nur einen flächen- und umfangsmäßig eingegrenzten Verschmutzungsbereich reinigen zu können, wird gemäß der DD-PS 281 452 eine Steuerung vorgeschlagen. In diese Steuerung wird eine dem Aufbau und dem visuell ermittelten Verschmutzungsgrad der Wandfläche angepaßte Blasfigur eingespeichert. Diese Blasfigur wird über einen Signalgeber und über Weg-Meßeinrichtungen auf die Spindeln übertragen.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes, in zwei Kardangelenken gelagertes Element so zu steuern, daß eine vorgegebene aus mehreren Umkehrungen zusammengesetzte Blasfigur exakt eingehalten werden kann.

[0005] Die erfindungsgemäße Steuerung ist weg- und nicht mehr zeitabhängig, wodurch eine exakte Wegerfassung des Kardangelenkes und eine genaue Positionierung des zu bewegenden Elementes möglich wird. Dabei ist die Wegerfassung ausschließlich durch die Antriebsmechanik des Elementes abhängig. In diese Steuerung läßt sich in vorteilhafter Weise eine Frequenzregelung für die als Antrieb der Spindeln dienenden Drehstrombremsmotoren einbeziehen. Über eine derartige Drehzahlregelung kann die Einwirkdauer des Blasstrahles auf einen bestimmten Wandbereich entsprechend dem Verschmutzungsgrad variiert werden. Die Einbindung der Drehzahländerung ist deshalb sinnvoll, weil die erfindungsgemäße Steuerung nur wegabhängig ist, wodurch die Geschwindigkeit, mit der der Blasstrahl über die Wandfläche geführt wird, keinen Einfluß auf die Exaktheit zur Ausführung der Blasfigur hat.

[0006] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 die Seitenansicht einer Rußbläseranordnung,

Fig. 2 ein Schaltschema und

Fig. 3 eine Blasfigur.

[0007] Ein als Wasserlanzenbläser ausgebildeter Rußbläser enthält ein Lanzenrohr 1, durch das Wasser als Blasmedium geführt wird. Das Austrittsende des Lanzenrohres 1 ragt durch eine durch einen Deckel 2 verschlossene Öffnung in einen durch Rohrwände begrenzten Feuerraum eines Dampferzeugers hinein. In dem Deckel 2 ist das Lanzenrohr 1 in einem ersten Kardangelenk 3 gehalten. Das hintere Ende des Lanzenrohres 1 ist in einem zweiten Kardangelenk 4 gehalten. Das zweite Kardangelenk 4 ist auf einer Führungshülse 5 befestigt, die auf einer ersten Spindel 6 axial verschiebbar ist. Die erste Spindel 6 ist über einen Drehstrombremsmotor 7 angetrieben. Die Enden der ersten Spindel 6 sind auf zwei parallel angeordneten zweiten Spindeln 8 axial verschiebbar angeordnet. Ein Drehstrombremsmotor 9 treibt eine der zweiten Spindeln 8 direkt und die andere Spindel 8 über einen Kettentrieb 10 an. Bei einer Rotation der ersten Spindel 6 schiebt sich die Führungshülse 5 mit dem zweiten Kardangelenk 4 vertikal, wodurch das Austrittsende des Lanzenrohres 1 und damit der austretende Blasstrahl ebenfalls eine Vertikalbewegung ausführt. Analog entsteht bei einer Rotation der zweiten Spindeln 8 eine Horizontalbewegung des Blasstrahles.

[0008] Durch ein wechselweises Einschalten der Spindeln 6, 8 entsteht die in Fig. 3 wiedergegebene Blasfigur, die aus waagerechten und senkrechten Abschnitten besteht, die an Umkehrpunkten ineinander übergehen. Die Blasfigur enthält einen Referenzpunkt PO, der den Nullpunkt des Koordinatensystems darstellt. Der Weg zwischen einem Startpunkt PS und dem ersten Umkehrpunkt in der Horizontalen ist X₁, der Weg zwischen dem Umkehrpunkt links und dem Umkehrpunkt rechts in der Horizontalen ist X₂. Während dieser Bewegungsphase sind die Spindeln 8 in Betrieb. Der Weg, den der Blasstrahl in der Vertikalen zurücklegt, wenn die Spindel 6 eingeschaltet ist, ist Y₁. XY stellt den Weg in den Umkehrpunkten dar, wenn alle Spindeln 6, 8 eingeschaltet sind. Die obere Begrenzung der Blasfigur ist mit Y₂ wiedergegeben. Der Rahmen Z gibt die konstruktiv durch den Antriebsmechanismus bedingte Begrenzung der Blasfigur an.

[0009] Gemäß Fig. 2 sind der ersten Spindel 6 und einer der zweiten Spindel 8 jeweils zwei berührungslose, induktive Endschalter 11, 12, 13, 14 zugeordnet. Die Endschalter 11, 12 messen über Impulse die Umdrehungen der Spindeln 6, 8, woraus aufgrund der geometrischen Verhältnisse der zurückgelegte Weg des zweiten Kardangelenkes 4 bestimmt werden kann. Die Endschalter 13, 14 bestimmen den Referenzpunkt PO. Die Endschalter 11 bis 14 sind über Steuerleitungen 15 mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung 16 verbunden. In diese Steuerung 16 ist die Blasfigur (Fig. 3) eingespeichert, die der Blasstrahl ausführen soll. In der Steuerung 16 werden die von den Endschaltern 11, 12 aufgenommenen Impulse mit der eingespeicherten Blasfigur verglichen.

[0010] Die Drehstrombremsmotoren 7, 9 sind mit jeweils einen Schütz 17 für die Vorwärts- und die Rückwärtsdrehung der Spindeln 6, 8 versehen. Die Schütze 17 sind über Steuerleitungen 15 mit der Steuerung 16 verbunden. Weiterhin ist ein Frequenzumrichter 18 vorgesehen, der mit den Schützen 17 und der Steuerung 16 verbunden ist.

[0011] Nach der Freigabe der Startautomatik wird der Referenzpunkt PO angefahren, um das Wegemeßsystem auf Null zu stellen. Das Erreichen des Referenzpunktes PO wird in X- und Y-Richtung durch die Endschalter 13, 14 signalisiert. Danach wird der Startpunkt PS angefahren. Mit Erreichen des Startpunktes PS wird die Zufuhr des Blasmediums zu dem Rußbläser geöffnet, und das Abfahren der Blasfigur beginnt. Dabei werden die von den Endschaltern 11, 12 aufgenommenen Impulse als Maß für den in horizontaler und vertikaler Richtung zurückgelegten Weg gezählt (Istwert) und in der Steuerung mit dem programmierten Wert (Sollwert) der Blasfigur verglichen. Bei Gleichheit von Ist- und Sollwert ist die Wegbedingung erfüllt, und der nächste Bewegungsschritt wird eingeleitet. Ist die Blasfigur abgefahren, wird die Zufuhr von Blasmedium geschlossen und der Ruhepunkt PR angefahren.

[0012] Soll die Einwirkdauer des Blasstrahles verändert werden, so wird über den Frequenzumrichter 18 die Drehzahl der Drehstrombremsmotoren 7, 9 geändert. Diese Änderung der Drehzahl hat keinen Einfluß auf die Ausführung der Blasfigur, da die Endschalter 11, 12 Wegstrecken erfassen und unabhängig davon arbeiten, wie schnell die Blasfigur abgefahren wird.

[0013] Die beschriebene Steuerung ist außer für Rußbläser auch für andere in zwei Kardangelenken gehaltene, langgestreckte Elemente geeignet.

Ansprüche

1. Verfahren zur Führung eines langgestreckten Elementes, z. B. eines Rußbläser zur Reinigung von Wandflächen, entlang einer vorgegebenen, mäanderförmigen Blasfigur, wobei das Element in zwei auf Abstand angeordneten Kardangelenken (3, 4) gehalten ist, von denen ein erstes ortsfest gehalten und ein zweites auf einer ersten Spindel (6) axial verschiebbar ist, deren Enden auf zwei parallel angeordneten zweiten Spindeln (8) axial verschiebbar sind, wobei der ersten und einer der zweiten Spindeln berührungslose induktiver Endschalter (11, 12, 13, 14) zugeordnet sind, die mit einer speicherprogrammierbaren Steuerung (16) verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Endschalter (13, 14) einen Referenzpunkt in horizontaler und vertikaler Richtung und zwei Endschalter (11, 12) die Umdrehungen der Spindeln (6, 8) als Maß für einen zurückgelegten Weg des zweiten Kardangelenkes (4) registrieren, daß die wegproportionalen Impulse der Endschalter (11, 12) in der Steuerung (16) mit der vorgegebenen Blasfigur verglichen werden und daß die Spindeln (6, 8) nach Maßgabe der Blasfigur angesteuert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindeln (6, 8) über frequenzgeregelte Drehstrombremsmotoren (7, 9) angetrieben werden und daß die Drehzahl der Drehstrombremsmotoren (7, 9) über die Steuerung (16) verändert wird.

Zeichnung